У великому космічному масштабі наш маленький куточок Всесвіту не такий вже й особливий – ця ідея лежить в основі Принцип Коперника. Однак є один важливий аспект нашої планети, який дійсно дивний: наше сонце — жовтий карлик.
Оскільки наша зірка — це те, що ми знаємо так близько, було б спокусливо припустити, що жовті та білі карлики (карлики FGK) поширені в інших місцях Всесвіту. Однак це далеко від найчисленніших зірок у галактиці. Саме це перо належить до покриву іншого типу зірок – червоних карликів (M dwarfs).
Червоні карлики не просто вигадують ту саму долю 75 відсотків З усіх зірок Чумацького Шляху вона найхолодніша і найдовша, ніж такі зірки, як Сонце. Набагато довше життя.
Ми очікуємо, що наше сонце проживе близько 10 мільярдів років; Очікується, що зірки червоного карлика будуть жити трильйони. Фактично так довго, що жоден з них ще не досяг кінця тривалості життя основної послідовності за всі 13,4 мільярда років тому великий вибух.
Оскільки червоних карликів дуже багато і стабільно, і оскільки ми не повинні автоматично вважати себе космологічно особливими, той факт, що ми не обертаємось навколо червоного карлика, має бути дещо дивним. Проте ось ми обертаємось навколо незвичайного жовтого карлика.
це, Згідно з папером За словами астронома Девіда Кіппінга з Колумбійського університету, це парадокс Червоного неба – наслідок Парадокс Фермі, який дивується, чому ми досі не знайшли жодних інших форм розумного життя, знайдених у великому величезному Всесвіті.
«Розв’язання цього парадоксу», він пише, «розкриє вказівки щодо націлювання на майбутні експерименти із дистанційного зондування життя та межі життя у Всесвіті».
Враження художника про планетну систему, що обертається навколо червоного карлика TRAPPIST-1. (Марк Гарлік/Наукова фотобібліотека/Getty Images)
Зірки червоного карлика – це приваблива можливість для пошуку позаземного життя. Вони не горять так гаряче, як зірки, схожі на сонце, а це означає, що будь-які екзопланети, що обертаються навколо них, повинні бути ближче, щоб досягти придатної для життя температури. У свою чергу, це може полегшити пошук і вивчення будь-якої з цих екзопланет, оскільки вони обертаються навколо своїх зірок частіше, ніж Земля обертається навколо Сонця.
Насправді астрономи знайшли чимало скелястих екзопланет, таких як Земля, Венера І Марс Він обертається навколо червоних карликів у цій житловій зоні. Деякі з них відносно близько. Це дивовижна річ, і, безперечно, схоже, що червоні карлики повинні принаймні десь розмістити життя, ось чому астробіологи проводять дослідження.
У своїй роботі Кіппінг викладає чотири рішення парадоксу червоного неба.
Перше рішення: надзвичайний результат
По-перше, ми просто дивний дивний м’яч. Якщо швидкість появи життя навколо обох типів зірок подібна, то Земля знаходиться далеко, і наше поява навколо Сонця було просто випадковим, один на 100 шансів.
Це створить напругу з принципом Коперника, який стверджує, що у Всесвіті немає чітких спостерігачів і що наше місце в ньому є дуже природним. Те, що ми екстремістами, може означати, що наше місце ні Дуже природно.
Ця відповідь не є неможливою, але вона не є особливо задовільною. Інші три рішення дають відповіді, які є не тільки більш задовільними, але й можуть бути перевірені.
Резолюція 2: Запобігання життю під червоним небом
Відповідно до цього рішення Кіпінг стверджує, що жовті карлики більш придатні для життя, ніж червоні карлики, і в результаті життя навколо червоних карликів з’являється набагато менше – приблизно в 100 разів менше. Існує багато теоретичних доказів на підтримку цієї ідеї. Наприклад, червоні карлики, як правило, шумливі, з великою сяючою активністю, і вони не мають тенденції до планет, подібних до Юпітера.
Велика теоретична робота ставить під сумнів вірогідність складного життя на M-карликах, викликаючи занепокоєння щодо припинення припливів і колапсу атмосфери, підвищеної сприйнятливості до ефектів зоряної активності, розширених первинних фаз попередньої послідовності та нестачі потенційних переваг. Юпітердрузі розміру”, Kipping Books.
«На цій основі є хороші теоретичні обґрунтування на підтримку другого рішення, хоча ми вважаємо, що воно залишається нереалізованим з точки зору спостереження».
Враження художника червоного карлика, що вивільняє масивне сяйво. (Центр космічних польотів імені Годдарда НАСА/С. Весінгер)
Третє рішення: розбите вікно в складне життя
Аргумент тут полягає в тому, що життя просто не встигло з’явитися навколо червоних карликових зірок.
Це може здатися нерозумним, але це пов’язано з попереднім етапом життя зірки, перш ніж вона почала синтезувати водень. У цьому випадку зірка горить гарячіше і яскравіше; Для червоних карликів вони тривають близько мільярда років. Протягом цього часу в будь-яких потенційно придатних для життя світах може виникнути постійний парниковий ефект.
Це може означати, що вікно для появи складної біології на скелястих планетах у білих і жовтих карликів набагато довше, ніж у червоних.
Четверта роздільна здатність: Рідкість слабких червоних точок
Нарешті, хоча близько 16 відсотків червоних карликів з екзопланетами зазначені як скелясті екзопланети в придатній для життя зоні, ці світи, ймовірно, не так поширені, як ми думали. У наших дослідженнях відбираються наймасовіші червоні карлики, тому що вони найяскравіші та найлегші для вивчення; Але що, якби на чужорідних планетах, про які ми знаємо відносно небагато, не було кам’янистих екзопланет у придатній для життя зоні?
Оскільки червоні карлики малої маси насправді найбільш численні, це може означати, що скелясті екзопланети в зоні проживання зустрічаються навколо червоних карликів у сто разів рідше, ніж жовті карлики.
«У цьому випадку розумне життя зустрічається рідко у Всесвіті і поширюється по всьому світу між M карликами та FGK, але придатні для життя світи принаймні на два порядки рідше зустрічаються навколо M карликів, ніж FGK», Kipping Books.
“Різниця на два порядки є значною різницею, що робить це особливо цікавою інтерпретацією. Для цього потрібно, щоб переважна більшість відомих планет розміром із Землю та помірного клімату навколо M карликів були дещо негостинними для життя, або щоб пізній тип рідко містив M карликів (низька кінцева маса) придатні для життя світи.
Враження художника про придатний для життя світ, що обертається навколо червоного карлика Проксими Центавра. (Марк Гарлік/Наукова фотобібліотека/Getty Images)
Можливо навіть, що відповідь криється в багатьох із цих рішень, які зроблять вплив у будь-якій сфері менш чітким. Можливо, незабаром ми зможемо отримати підтвердження. Наприклад, у міру вдосконалення нашої технології ми зможемо краще бачити червоні карлики меншої маси та шукати планети на орбіті навколо них.
Зробивши це, якщо ми знайдемо скелясті екзопланети, ми зможемо ближче розглянути їх потенційну придатність для життя, визначити, чи обертаються вони в зоні, придатній для життя, і чи не заважали життю там зоряні процеси.
“нарешті,” Kipping Books, «Рішення парадоксу червоного неба має центральне значення для астробіології та SETI, включаючи зірки, яким ми присвячуємо наші ресурси, а також піднімаючи фундаментальне питання про природу та межі життя у Всесвіті. “
Пошук був опублікований в PNAS.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
